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重金屬離子廢水是對環境及人類危害最為嚴重的廢水,若處理不當重金屬會在環境中發生富集作用,然后通過食物鏈對人體健康造成傷害。到目前為止,重金屬廢水的處理方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、生物吸附法、隔膜電解法、反滲透法、電滲析法、蒸發濃縮法、離子交換法、電凝聚法等等。
鋼渣由于含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、P2O5和游離CaO、MgO等成分,可加工成與活性炭孔徑相當的顆粒,平均孔徑為52.8A(約5.3nm),密度大,在水中沉降速度快,固液分離處理周期短,具有一定的堿性和吸附能力,對廢水中重金屬離子既具有化學沉淀作用,又具有吸附作用,因此近年來將鋼渣應用于重金屬離子廢水處理的研究也越來越多。研究證明,這種方法具有一定的實用性,而且為重金屬離子廢水的治理開辟了一個“以廢治廢”的新途徑。
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鋼渣處理含鎳廢水的研究結果表明[1]:在廢水pH值≥3、Ni2+(質量濃度)≤300mg/L,按鎳
與鋼渣重量比1/15投加鋼渣進行處理,接觸時間為40min時,鎳去除率大于99%,廢水經處理后可達排放標準。從鋼渣對含鉻廢水處理的研究獲知[2,3]:鋼渣對Cr3+有較強的去除作用,對質量濃度在400mg/L以內的含鉻廢水,按鉻/鋼渣重量比1/35投加鋼渣進行處理,鉻去除率達99%以上,處理后的廢水達到排放標準。對于Cr3+、Cr6+共存含鉻廢水,需首先用硫酸亞鐵進行還原,而后的處理方法與處理效果Cr3+廢水的處理完全相同。該方法對酸度適應范圍寬,可直接處理pH值在2.5～12范圍內的含鉻廢水。
二是鋼渣經粉碎后粒徑和孔徑都小,比表面積較大,對金屬離子有一定吸附作用,非常有利于金屬離子的去除。這個過程通過吸附實驗研究得到證實。即在固定鋼渣用量的情況下做金屬離子的吸附曲線。結果表明,鋼渣對金屬離子的去除規律基本符合Freundlich吸附等溫式。
除此之外,鋼渣用于處理含砷廢水的技術近年也有報道。砷雖然不是金屬,但其化學性質與金屬十分接近,因此鋼渣對含砷廢水的治理效果也十分明顯。當廢水含砷量為10～200mg/L時,按砷/鋼渣1/2 000(質量分數比)投加鋼渣,砷去除率可達98%以上。且在pH1.5～9.0時均可進行,但出水偏堿性,需中和后排放。